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DE69709325T2 - ROTARY ACTUATOR AND STEERING GEARBOX FOR A VALVE - Google Patents

ROTARY ACTUATOR AND STEERING GEARBOX FOR A VALVE

Info

Publication number
DE69709325T2
DE69709325T2 DE69709325T DE69709325T DE69709325T2 DE 69709325 T2 DE69709325 T2 DE 69709325T2 DE 69709325 T DE69709325 T DE 69709325T DE 69709325 T DE69709325 T DE 69709325T DE 69709325 T2 DE69709325 T2 DE 69709325T2
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
shaft
actuator assembly
rotary valve
valve actuator
housing
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
DE69709325T
Other languages
German (de)
Other versions
DE69709325D1 (en
Inventor
D. Baumann
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fisher Controls International LLC
Original Assignee
Fisher Controls International LLC
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
Application filed by Fisher Controls International LLC filed Critical Fisher Controls International LLC
Publication of DE69709325D1 publication Critical patent/DE69709325D1/en
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Publication of DE69709325T2 publication Critical patent/DE69709325T2/en
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Description

Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein einen Drehschieber-Stellantrieb und ein Gestänge für einen Stellantrieb und speziell eine vereinfachte Stellantriebsanordnung, die kostengünstiger gefertigt werden kann und weniger Platz benötigt.The present invention relates generally to a rotary valve actuator and a linkage for an actuator, and more particularly to a simplified actuator assembly that can be manufactured at lower cost and requires less space.

Beim Gebrauch von drehbetätigten Ventilen wie etwa Drehkegelschiebern und Absperrklappen ist es üblich, einen Stellantrieb zu verwenden, der eine lineare Stellantriebsbewegung in eine Drehbewegung auflöst. Diese Drehbewegung dient dazu, den Ventilschieber oder -kegel zu öffnen und zu schließen. Ein solcher Drehschieber ist in der US-PS 5 305 987 von Baumann gezeigt und beschrieben. In diesem Dokument ist am Ende der Welle ein Gestänge vorgesehen. Dieses Gestänge ist mit einer linearen Stellantriebseinrichtung verbunden. Solche Stellantriebe weisen häufig große mechanische Gehäuse auf, die Luft aufnehmen und eine Translationsbewegung der linearen Stellantriebskomponente durch Wechselwirkung mit einer Rollmembran bewirken, die sich in Abhängigkeit von aufgebrachtem Druck bewegt. Das Gehäuse ist relativ zu dem Ventilgehäuse von einem großen Rahmen abgestützt, der Platz für die Bewegung der erforderlichen Gestänge bietet.When using rotary operated valves such as rotary plug valves and butterfly valves, it is common to use an actuator that converts linear actuator motion into rotary motion. This rotary motion serves to open and close the valve spool or plug. One such rotary valve is shown and described in Baumann, U.S. Patent No. 5,305,987. In that document, a linkage is provided at the end of the shaft. This linkage is connected to a linear actuator device. Such actuators often have large mechanical housings that receive air and cause translational motion of the linear actuator component by interaction with a rolling diaphragm that moves in response to applied pressure. The housing is supported relative to the valve body by a large frame that provides space for the movement of the required linkages.

Die oben umrissene Vorgehensweise zur Konstruktion einer Drehschiebereinheit ist zwar wirkungsvoll, erfordert jedoch für die Stellantriebsanordnung relativ viel Platz um das eigentliche Ventilgehäuse herum. Ebenso ist die Stellantriebsanordnung relativ komplex, und ihre Konstruktion und Instandhaltung sind daher teuer. Die Instandhaltung selbst ist schwierig, weil das Gehäuse unter dem Druck einer langen Druckfeder montiert und demontiert werden muß. Montage und Demontage erfordern das jeweilige Anbringen und Entfernen mehrerer Gewindebolzen und anderer Komponenten.The approach outlined above for constructing a rotary valve unit, while effective, requires a relatively large amount of space around the valve body itself for the actuator assembly. Likewise, the actuator assembly is relatively complex and therefore expensive to construct and maintain. Maintenance itself is difficult because the body must be assembled and disassembled under the pressure of a long compression spring. Assembly and disassembly require the respective installation and removal of several threaded bolts and other components.

Man hat ferner erkannt, daß die Gestänge, die die lineare Translationsbewegung in eine Drehbewegung der Welle umwandeln, häufig Totgang aufweisen und/oder nur unter Schwierigkeiten an einer Welle anzubringen sind. Viele Drehschieberwellen definieren einen quadratischen Querschnitt, der Totgang erzeugen kann, wenn das Gestänge hinsichtlich seiner Größe nicht exakt an die Welle angepaßt ist. Eine Keilwelle würde den Totgang verringern, jedoch eine Fehlausfluchtung des Gestänges wahrscheinlicher machen, da das Gestänge in einer großen Zahl von Drehorientierungen positioniert werden kann. Bei einem quadratischen Querschnitt ist jedoch die Wahrscheinlichkeit größer, daß ein Spiel zwischen Gestänge und Welle möglich wird, während das Gestänge gedreht wird, um seinerseits die Welle zu drehen. Die Verwendung von Feststellschrauben oder komplizierten Klemmeinrichtungen zur Erhöhung der Festigkeit zwischen dem Gestänge und der Welle ist vorgeschlagen worden, aber diese Konstruktionen erhöhen die Komplexität der Verbindung zwischen den Komponenten und damit die Kosten in bezug auf die Montagezeit für ein Ventil. Die US-PS 4 345 850 von Baumann zeigt eine neue Drehschieber-Gestängeanordnung, bei der Bewegungen in jedem von zwei gegenüberliegenden Armen erzeugt werden, wodurch die beiden Arme in festen Eingriff mit dem quadratischen Wellenende "geklemmt" werden. Die Anwendung dieser Gestängeanordnung ist auf Fälle beschränkt, in denen die beiden Arme in relativ enger Nähe zueinander sind, da die Arme aneinander anliegen müssen, um das erforderliche Moment für einen sicheren Eingriff zu erzeugen. Es ist somit erwünscht, ein Gestänge anzugeben, das mit einer Welle mit quadratischem Querschnitt in festen Eingriff gelangt und gleichzeitig einen größeren Abstand zwischen Armabschnitten erlaubt.It has also been recognized that the rods that convert linear translational motion into rotary motion of the shaft often have backlash and/or are difficult to attach to a shaft. Many rotary valve shafts define a square cross-section, which can create backlash if the rod is not precisely sized to match the shaft. A splined shaft would reduce backlash but would make rod misalignment more likely since the rod can be positioned in a large number of rotational orientations. However, a square cross-section is more likely to allow play between the rod and the shaft as the rod is rotated to rotate the shaft. The use of set screws or complicated clamping devices to increase the strength between the rod and the shaft has been suggested, but these designs increase the complexity of the connection between the components and therefore the cost in terms of assembly time for a valve. U.S. Patent No. 4,345,850 to Baumann shows a new rotary valve rod assembly in which movements are created in each of two opposing arms, thereby "clamping" the two arms into tight engagement with the square shaft end. The use of this rod assembly is limited to cases where the two arms are in relatively close proximity to each other, since the arms must abut each other to create the required moment for secure engagement. It is thus desirable to provide a rod assembly that will tightly engage a square cross-section shaft while allowing greater spacing between arm sections.

Es ist somit eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Drehschieber-Stellantriebsanordnung anzugeben, die zuverlässig ist, leicht zu warten ist und weniger Raum als ein eher konventioneller Stellantrieb einnimmt. Dieser Stellantrieb sollte mit vielen verschiedenen Drehschiebertypen verwendbar sein und eine Drehbewegung in jeder von entgegengesetzten Richtungen mit relativer Genauigkeit ermöglichen. Der Stellantrieb sollte eine ausreichende Drehkraft erzeugen, um die meisten kleinen bis mittelgroßen Ventile anzutreiben. Ein Gestänge, das in Verbindung mit diesem Stellantrieb verwendet werden kann, sollte einen festen Eingriff mit einer quadratischen oder anders gestalteten Welle ermöglichen, wenn zwei oder mehr Arme des Gestänges in einem vorbestimmten Abstand voneinander vorgesehen sind.It is therefore an object of the present invention to provide a rotary valve actuator assembly which is reliable, easy to maintain and takes up less space than a more conventional actuator. This actuator should be usable with many different types of rotary valves and permit rotary motion in each of opposite directions with relative accuracy. The actuator should produce sufficient rotary force to operate most small to medium sized valves. A linkage which may be used in conjunction with this actuator should permit tight engagement with a square or other shaped shaft when two or more arms of the linkage are provided at a predetermined distance from each other.

GB-A-1240746 beschreibt ein Verfahren zum Herstellen eines Ventilstellers und weist insbesondere die folgenden Schritte auf: Gießen einer ersten und einer zweiten Gehäusehälfte, die im wesentlichen identisch sind; individuelles Endbearbeiten von ersten und vorbestimmten Bereichen jeder Hälfte; Zusammenfügen der Hälften und Endbearbeiten von zweiten vorbestimmten Bereichen jeder Hälfte, um dadurch kontinuierliche Lagerflächen an gegenüberliegenden, nicht in Berührung befindlichen Bereichen der Hälften zu bilden.GB-A-1240746 describes a method of manufacturing a valve actuator and in particular comprises the steps of: casting first and second housing halves which are substantially identical; individually finishing first and predetermined regions of each half; assembling the halves together and finishing second predetermined regions of each half to thereby form continuous bearing surfaces at opposing non-contacting regions of the halves.

Die vorliegende Erfindung überwindet die Nachteile des Stands der Technik durch Bereitstellen einer Drehschieber- Stellantriebsanordnung gemäß den Ansprüchen 1 bis 26. Die Drehschieber-Stellantriebsanordnung hat ein Gehäuse und einen in dem Gehäuse angebrachten und relativ zu dem Gehäuse entlang einer langgestreckten Gehäuseachse bewegbaren Kolben, eine mit dem Gehäuse gekoppelte Fluiddruckquelle zum Bewegen des Kolbens entlang der Achse. Das Gehäuse ist ein rohrförmiges Gehäuse und hat ein Paar von Öffnungen an gegenüberliegenden Seiten davon, und das Gestänge weist zwei Arme auf, die den Kolben durch die Öffnungen in dem rohrförmigen Gehäuse miteinander in Eingriff bringen. Das Gestänge ist mit einer drehbaren Welle verbunden, die vollständig außerhalb des rohrförmigen Gehäuses angeordnet ist, wobei die Bewegung des Kolbens entlang der Achse bewirkt, daß das Gestänge die Welle dreht.The present invention overcomes the disadvantages of the prior art by providing a rotary valve actuator assembly according to claims 1 to 26. The rotary valve actuator assembly has a housing and a piston mounted in the housing and movable relative to the housing along an elongated housing axis, a fluid pressure source coupled to the housing for moving the piston along the axis. The housing is a tubular housing and has a pair of openings on opposite sides thereof, and the linkage has two arms which engage the pistons through the openings in the tubular housing. The linkage is connected to a rotatable shaft which is completely outside the tubular housing, whereby the movement of the piston along the axis causes the linkage to rotate the shaft.

Die vorstehenden und weitere Ziele und Vorteile der Erfindung ergeben sich unter Bezugnahme auf die nachstehende genaue Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen, wie sie in den Zeichnungen dargestellt sind; diese zeigen in:The foregoing and other objects and advantages of the invention will become apparent by reference to the following detailed description of the preferred embodiments as illustrated in the drawings, in which:

Fig. 1 eine Perspektivansicht eines Drehschiebers und einer Stellantriebsanordnung gemäß der vorliegenden Erfindung;Fig. 1 is a perspective view of a rotary valve and actuator assembly according to the present invention;

Fig. 2 eine offene Teilperspektivansicht der Stellantriebsanordnung von Fig. 1;Fig. 2 is a partial open perspective view of the actuator assembly of Fig. 1;

Fig. 3 eine offene Perspektivansicht der Stellantriebsanordnung, wobei die Orientierung des Stellantriebs umgekehrt ist;Fig. 3 is an open perspective view of the actuator assembly with the orientation of the actuator reversed ;

Fig. 4 einen seitlichen Querschnitt durch die Stellantriebsanordnung entlang der Linie 4-4 von Fig. 2;Fig. 4 is a side cross-sectional view of the actuator assembly taken along line 4-4 of Fig. 2;

Fig. 5 einen anderen Querschnitt durch die Stellantriebsanordnung, wobei die relativen Positionen des Stellantriebskolbens und -gestänges gezeigt sind;Fig. 5 is another cross-section through the actuator assembly showing the relative positions of the actuator piston and linkage;

Fig. 6 einen frontalen Querschnitt der Stellantriebsanordnung entlang der Linie 6-6 von Fig. 5;Fig. 6 is a front cross-section of the actuator assembly taken along line 6-6 of Fig. 5;

Fig. 7 einen Teilquerschnitt des Gestänges zum Gebrauch mit der Stellantriebsanordnung gemäß der vorliegenden Erfindung;Fig. 7 is a partial cross-sectional view of the linkage for use with the actuator assembly according to the present invention;

Fig. 8A, 8B und 8C Teilquerschnitte von Wellen und passenden Gestängen entlang der Linie 8-8 von Fig. 7; undFig. 8A, 8B and 8C are partial cross-sections of shafts and mating rods taken along line 8-8 of Fig. 7; and

Fig. 9 eine eher schematische Explosionsansicht eines Gestänge- und Keilsystems zum Gebrauch mit einer im Querschnitt quadratischen Welle gemäß der vorliegenden Erfindung.Figure 9 is a somewhat schematic exploded view of a rod and wedge system for use with a square cross-section shaft in accordance with the present invention.

Fig. 1 zeigt als Übersicht eine Drehschieber- und Stellantriebsanordnung gemäß der vorliegenden Erfindung. Das Ventilgehäuse 20 kann jede Art von drehbetätigtem Ventil aufweisen, in dem ein Stopfen- oder Schieberelement (nicht gezeigt) den Durchfluß zwischen einem Einlaß 22 und einem Auslaß 24 auf der Basis der Drehbewegung des Schiebers reguliert. Das Ventil 20 ist über eine Flanschanordnung 26 mit der Stellantriebsanordnung 28 der vorliegenden Erfindung verbunden. Die Stellantriebsanordnung weist ein Gehäuse 30 auf, das eine vordere Hälfte 32 und eine rückwärtige Hälfte 34 hat. Die rückwärtige Hälfte ist mit der Flanschanordnung 26 in Eingriff. Das Gehäuse 30 kann aus jedem geeigneten Werkstoff wie etwa Aluminiumguß, Eisen oder rostfreiem Stahl hergestellt sein. Es kann unter Anwendung eines Gieß- oder Stanzverfahrens geformt werden, wenn eine relativ genaue Passung der vorderen und rückwärtigen Hälfte 32 und 34 erwünscht ist; dieser Bereich des Gehäuses ist nicht typischerweise luftdicht, und daher können viele verschiedene billige Herstellungsverfahren angewandt werden.Fig. 1 shows in overview a rotary valve and actuator assembly according to the present invention. The valve housing 20 can comprise any type of rotary operated valve in which a plug or slide member (not shown) regulates the flow between an inlet 22 and an outlet 24 based on the rotational movement of the slide. The valve 20 is connected to the actuator assembly 28 of the present invention via a flange assembly 26. The actuator assembly comprises a housing 30 having a front half 32 and a rear half 34. The rear half engages the flange assembly 26. The housing 30 can be made of any suitable material such as cast aluminum, iron or stainless steel. It may be formed using a casting or stamping process if a relatively close fit of the front and rear halves 32 and 34 is desired; this area of the housing is not typically airtight and therefore many different inexpensive manufacturing processes may be used.

Eine manuelle Override-/Endanschlagschraube 36 und ein Handrad 38 sind vorgesehen. Die Schraube 36 kann in jeder von zwei mit Gewinde versehenen Basen 40 und 42 an dem rückwärtigen Bereich des Gehäuses aufgenommen sein. Die Funktion der Schraube 36 wird weiter unten beschrieben. Bei dieser Ausführungsform sind die vordere und rückwärtige Hälfte 32 und 34 durch eine Serie von Flanschen 44, die Gewindebolzen aufnehmen, miteinander verbunden. Die beiden Hälften 32 und 34 sichern zwischen sich das Stellantriebselement 48 gemäß der Erfindung. Das Stellantriebselement 48 ist als eine integrale Einheit ausgebildet und empfängt bei dieser Ausführungsform Fluiddruck durch ein Anschlußstück 50, das mit einer Druckleitung 52 verbunden ist.A manual override/end stop screw 36 and a hand wheel 38 are provided. The screw 36 can be received in either of two threaded bases 40 and 42 on the rear portion of the housing. The function of the screw 36 is described below. In this embodiment, the front and rear halves 32 and 34 are connected together by a series of flanges 44 which receive threaded bolts. The two halves 32 and 34 secure between them the actuator element 48 according to the invention. The actuator element 48 is formed as an integral unit and in this embodiment receives fluid pressure through a fitting 50 which is connected to a pressure line 52.

Fluiddruck in Form von Luft, eines anderen Gases oder Flüssigkeit wird genutzt, um die Bewegung des Stellantriebselements 48 gemäß der vorliegenden Erfindung zu steuern.Fluid pressure in the form of air, other gas or liquid is used to control the movement of the actuator member 48 in accordance with the present invention.

Die Relativbewegung des Stellantriebs wird bei dieser Ausführungsform durch eine Skala 54 und einen bewegten Zeiger 56 (Fig. 1) angezeigt, der an einem Ende der Stellantriebsgestängeanordnung angebracht ist, die im einzelnen in den Fig. 2 ff. gezeigt ist. Gemäß den Fig. 2 bis 5 ist die vordere Hälfte des Gehäuses abgenommen worden, um den inneren Betriebsablauf der Stellantriebsanordnung zu zeigen. Das Stellantriebselement 48 besteht bei dieser Ausführungsform aus einem nahtlosen Rohr, das aus einem langlebigen Werkstoff wie etwa rostfreiem Stahl hergestellt ist. Bei dieser Ausführungsform kann leicht verfügbares Rohrmaterial verwendet werden, um Kosten und Fertigungs Zeit in Verbindung mit dem Stellantriebselement 48 zu reduzieren. Das Stellantriebselement 48 umfaßt ein Paar von gegenüberliegenden gefrästen Öffnungen 60, die das Innere des Rohrs freilegen. Das Gestänge 62 ist mit dem Stellantriebselement 48 durch die Öffnungen 60 betriebsmäßig verbunden.The relative movement of the actuator in this embodiment is indicated by a scale 54 and a moving pointer 56 (Fig. 1) mounted on one end of the actuator rod assembly shown in detail in Figs. 2 et seq. Referring to Figs. 2 through 5, the front half of the housing has been removed to show the internal operation of the actuator assembly. The actuator member 48 in this embodiment is made of a seamless tube made of a durable material such as stainless steel. In this embodiment, readily available tubing can be used to reduce cost and manufacturing time associated with the actuator member 48. The actuator member 48 includes a pair of opposed machined openings 60 which expose the interior of the tube. The linkage 62 is operatively connected to the actuator element 48 through the openings 60.

Gemäß den Fig. 4 bis 6 weist das Gestänge zwei Arme 64 und 66 auf, die fest auf einer Welle 68 mit quadratischem Querschnitt sitzen. Das Ende 70 der Welle 68 kann ein Gewinde aufweisen (siehe Fig. 3), um eine Sicherungsmutter 72 aufzunehmen, wie in Fig. 1 zu sehen ist. Der Mechanismus zur Festlegung der Arme 64 und 66 an der Welle 68 wird weiter unten beschrieben.Referring to Figures 4 to 6, the linkage includes two arms 64 and 66 which are fixedly secured to a square cross-section shaft 68. The end 70 of the shaft 68 may be threaded (see Figure 3) to receive a lock nut 72 as seen in Figure 1. The mechanism for securing the arms 64 and 66 to the shaft 68 is described below.

Jeder Arm 64, 66 weist einen zugehörigen Führungsblock 74 bzw. 76 auf. Die Führungsblöcke sind in entsprechenden Schlitzen 80 aufgenommen, die in den Seitenwänden des Stellantriebskolbens 82 der Erfindung ausgebildet sind. Wie im einzelnen in Fig. 5 gezeigt ist, bewirkt eine Vorwärts- und Rückwärtsbewegung (Doppelpfeil 84) des Kolbens 82 innerhalb des Stellantriebsrohrs eine entsprechende Drehbewegung (gekrümmte Pfeile 86) des Gestänges 62. Die Blöcke 74 und 76 bewegen sich entlang den jeweiligen Schlitzen 80, während das Gestänge 62 rotiert (siehe Doppelpfeile 88A in Fig. 5). Daher nehmen die Schlitze eine Lageänderung des Arms in einer zu der zentralen Achse des zylindrischen Rohrs quer verlaufenden Richtung auf. Die Blöcke 74 und 76 schwenken relativ zu ihren jeweiligen Armen 64 und 66, um die Bewegung entlang den Schlitzen 80 zu erleichtern. Die Schwenkbewegung wird unter Verwendung von Schrauben 88 erreicht, die relativ zu den Armenden 90 und 92 frei schwenkbar sind (Fig. 6). Der Kolben ist bei dieser Ausführungsform aus einem stabilen Kunststoff wie etwa Nylon oder Delrin® geformt. Diese Materialien sind selbstschmierend, und daher ist nur eine minimale Schmierung des Kolbens relativ zu dem Rohr erforderlich. Der Kolben 82 weist eine hohle Mitte auf, die an der Vorderseite 96 offen ist, um eine Feder 98 aufzunehmen. Die Feder liegt an der rückwärtigen Wand 100 des Kolbens und an einer ortsfesten Frontwand 102 des Rohrs an. Die Federkonstante und die aufgebrachte Kraft der Feder relativ zu dem Kolben sind so gewählt, daß die Federkraft überwunden und der Kolben in eine vollständige vordere Position (103 in Fig. 5) bewegt wird, wenn auf den Stellantrieb der maximale Druck aufgebracht wird. Bei dieser Ausführungsform ist ein maximaler Druck von ungefähr 6,895 · 10&sup5; N/m² (100 psi) vorgesehen, der eine maximale Kraft von ungefähr 226,80 kg (500 pounds) innerhalb des Kolbens und eine Drehkraft von ungefähr 3,103 · 10&sup6; N/m² (450 inch pounds) erzeugt. Diese Werte können in Abhängigkeit von Größe und Funktion der Stellantriebsanordnung gemäß der vorliegenden Erfindung geändert werden.Each arm 64, 66 has an associated guide block 74, 76, respectively. The guide blocks are received in corresponding slots 80 formed in the side walls of the actuator piston 82 of the invention. As shown in detail in Fig. 5, forward and backward movement (double arrow 84) of the piston 82 within the actuator tube causes a corresponding rotational movement (curved arrows 86) of the linkage 62. The blocks 74 and 76 move along the respective slots 80 as the linkage 62 rotates (see double arrows 88A in Fig. 5). Therefore, the slots accommodate a change in position of the arm in a direction transverse to the central axis of the cylindrical tube. The blocks 74 and 76 pivot relative to their respective arms 64 and 66 to facilitate movement along the slots 80. The pivoting movement is accomplished using screws 88 which are freely pivotable relative to the arm ends 90 and 92 (Fig. 6). The piston in this embodiment is molded from a sturdy plastic such as nylon or Delrin®. These materials are self-lubricating and therefore only minimal lubrication of the piston relative to the tube is required. The piston 82 has a hollow center which is open at the front 96 to accommodate a spring 98. The spring bears against the rear wall 100 of the piston and a stationary front wall 102 of the tube. The spring constant and the applied force of the spring relative to the piston are selected so that when the maximum pressure is applied to the actuator, the spring force is overcome and the piston is moved to a fully forward position (103 in Fig. 5). In this embodiment, a maximum pressure of about 6.895 x 10⁵ N/m² (100 psi) is provided which produces a maximum force of about 226.80 kg (500 pounds) within the piston and a torque of about 3.103 x 10⁵ N/m² (450 inch pounds). These values can be changed depending on the size and function of the actuator assembly according to the present invention.

Der Kolben 82 der vorliegenden Ausführungsform weist einen Hauptwandabschnitt 106 auf, der von der Innenwand des Rohrs beabstandet ist. Zwei Sätze von Führungsringen 108 und 110 sind mit der Innenwand des Rohrs in Eingriff. Durch Minimierung eines Flächenkontakts zwischen dem Kolben 82 und der Rohrinnenwand wird die Reibung vermindert, und die Gefahr eines Verklemmens zwischen den Komponenten wird minimiert. Der hintere Ring 108 hat einen Durchmesser, der ungefähr 1/16 kleiner als der Innendurchmesser des Rohrs ist. Der äußere Ring 110 ist an den Durchmesser des Rohrinnendurchmesser enger angepaßt. Die Öffnung 60 macht eine Formänderung des Rohrs wahrscheinlicher, und daher bietet die enger angepaßte Frontringanordnung 110 eine zusätzliche Abstützung des Rohrs an seiner schwächsten Stelle.The piston 82 of the present embodiment has a main wall portion 106 spaced from the inner wall of the tube. Two sets of guide rings 108 and 110 engage the inner wall of the tube. By minimizing surface contact between the piston 82 and the inner wall of the tube, friction is reduced and the risk of Binding between the components is minimized. The rear ring 108 has a diameter approximately 1/16 smaller than the inner diameter of the tube. The outer ring 110 is more closely matched to the diameter of the inner diameter of the tube. The opening 60 makes the tube more likely to deform and therefore the more closely matched front ring assembly 110 provides additional support to the tube at its weakest point.

Wie oben erwähnt wird, besteht das Rohr des Stellantriebselements 48 aus einem nahtlosen Rohr aus rostfreiem Stahl. Bei dem gezeigten Ventil ist der Durchmesser des Rohrs ungefähr 4 inches. Die Wandstärke ist ungefähr 0,001588 m (1/16 inch). Die Vorderendkappe 102 ist abnehmbar, so daß das Innere des Elements 48 gewartet werden kann. Ein Sprengring 120 sitzt in einer im Inneren des Rohrs ausgebildeten Ausnehmung 122. Die Ausnehmung hat ausreichende Tiefe, so daß sie den Sprengring daran hindert, sich axial aus der Rohröffnung zu bewegen. Die Endkappe 102, die aus rostfreiem Stahl oder einem ähnlich langlebigen Werkstoff besteht, weist eine Schulter 124 auf, die an dem Sprengring anliegt. Wie in den Fig. 2 und 3 im einzelnen gezeigt ist, kann in einem Loch in der Endkappe eine Kunststoffkappe 126 angeordnet sein. Dieses Loch und die Kappe 126 können jedoch entfallen. Die Endkappe 102 wird durch Belasten der Kappe nach innen gegen die Feder 98, bis sie sich an dem Sprengring 120 vorbeibewegt hat, installiert und entfernt. Nachdem die Endkappe 102 den Sprengring 120 passiert hat, kann sie relativ zu der Ausnehmung 124 entfernt oder eingebaut werden. Sprengringe mit großen Durchmessern, wie gezeigt, sind von verschiedenen industriellen Herstellern in Deutschland und anderswo zu erhalten. Unter Federbelastung ist es unmöglich, den Sprengring 120 zu lösen, da die Umfangsschulter 125 der Kappe 102 in festem Eingriff mit dem Innendurchmesser des Sprengrings ist und so den Sprengring daran hindert, sich radial nach innen aus der Nut 122 heraus zu bewegen.As mentioned above, the tube of actuator member 48 is made of seamless stainless steel tubing. In the valve shown, the diameter of the tube is approximately 4 inches. The wall thickness is approximately 1/16 inch. The front end cap 102 is removable so that the interior of member 48 can be serviced. A snap ring 120 is seated in a recess 122 formed in the interior of the tube. The recess is of sufficient depth to prevent the snap ring from moving axially out of the tube opening. The end cap 102, which is made of stainless steel or a similar durable material, has a shoulder 124 which abuts the snap ring. As shown in detail in Figs. 2 and 3, a plastic cap 126 may be disposed in a hole in the end cap. However, this hole and cap 126 may be omitted. The end cap 102 is installed and removed by biasing the cap inwardly against the spring 98 until it has passed the snap ring 120. After the end cap 102 has passed the snap ring 120, it can be removed or installed relative to the recess 124. Large diameter snap rings as shown are available from various industrial manufacturers in Germany and elsewhere. Under spring loading, it is impossible to loosen the snap ring 120 because the circumferential shoulder 125 of the cap 102 is in tight engagement with the inner diameter of the snap ring, thus locking the snap ring thereto. from moving radially inward out of the groove 122.

Das Stellantriebselement 48 weist ferner eine gegenüberliegende Basiskappe 130 auf, die zu gewölbter Gestalt gegossen oder geformt ist. Diese gewölbte Gestalt trägt zur Aufrechterhaltung von Hochdruck bei. Eine Öffnung 132 bringt die Fluidleitung 52 in Verbindung mit dem Inneren des Stellantriebselements im Bereich der Endkappe 130. Die Endkappe 130 ist an dem Rohr dauerhaft durch eine plastisch verformte Endwand 134 befestigt, die im rückwärtigen Ende des Rohrs ausgebildet ist. Die verformte Endwand hindert die Endkappe 130 daran, sich axial nach außen weg von dem Rohr zu bewegen. Geeignete Schweiß- oder Lötverbindungen können außerdem zwischen dem Rohr und der Endkappe angebracht sein. Es wird im allgemeinen daran gedacht, die Endkappe 130 einzupressen. Die Endkappe 130 umfaßt einen ungefähr zylindrischen Innenabschnitt 136, der mit der Innenwand des Rohrs in Eingriff ist. Der Innenwandabschnitt 136 weist eine Ausnehmung 138 zur Aufnahme der Basis 140 auf, die gleichzeitig als radiale statische Dichtung einer Rollmembran 142 dient. Die Rollmembran ist von vielen verschiedenen industriellen Quellen zu beziehen. Bei dieser Ausführungsform ist sie ein mit Nitrilkautschuk verstärktes textiles Flächengebilde mit einer Dicke von ungefähr 0,00106 m (0,04 inch). Die Rollmembran nimmt den Raum zwischen der Hauptwand 106 des Kolbens 82 und der Innenwand des Rohrs an der Rückseite des Rings 108 ein. Wie Fig. 5 zeigt, bewirkt Druck, daß sich die Membran an die Hinterwand 100 des Kolbens 82 anlegt und den Kolben dadurch vorwärts zu der Vorderendkappe 102 bewegt. Die Membran bildet eine positive Fluiddichtung innerhalb des hinteren Bereichs des Stellantriebselements 48. Somit ist die Stellantriebs- und Kolbenanordnung vor der Membran 142 offen und unabgedichtet. Aus dieser Beschreibung ist ersichtlich, daß das gezeigte und beschriebene Stellantriebselement 48 relativ leicht zu bauen und zu unterhalten ist und weniger Raum als herkömmliche Stellantriebe einnimmt. Es ist im wesentlichen ohne Schrauben oder andere Befestigungselemente konstruiert und kann, wenn es beschädigt ist, als entsorgungsfähig angesehen werden. Die Wartung des Stellantriebs ist jedoch durch die abnehmbare Frontkappe 102 hindurch möglich, wie oben gesagt wurde. Zusätzlich zu den oben beschriebenen Vorteilen zeigen die Fig. 2 und 3 die zusätzliche Vielseitigkeit der Stellantriebsanordnung gemäß der vorliegenden Erfindung. Die der Frontkappe 102 benachbarte Ausnehmung 122 dient als Festlegering, der in entsprechenden Ausnehmungen 148 in der hinteren Gehäusehälfte 34 sitzt (Fig. 2). Das Stellantriebselement 48 ist symmetrisch ausgebildet, so daß es um 180º gedreht und in einen gegenüberliegenden Satz von Ausnehmungen 150 in der hinteren Gehäusehälfte 34 eingesetzt werden kann (Fig. 3). Somit kann das Stellantriebselement 48 durch einen einfachen Neuanordnungsvorgang so positioniert werden, daß es in jeder von entgegengesetzten Richtungen relativ zu dem Ventil betrieben werden kann. Bei der vorliegenden Ausführungsform kann der nicht in Gebrauch befindliche Satz von Ausnehmungen (z. B. die Ausnehmungen, die nicht mit der Frontkappenanordnung in Eingriff sind) mit einem O-Dichtring geeigneter Größe und Dicke gefüllt werden, um den Mittelabschnitt des Stellantriebselements 48 noch sicherer zu befestigen.The actuator member 48 further includes an opposing base cap 130 which is cast or molded into a domed shape. This domed shape helps maintain high pressure. An opening 132 places the fluid line 52 in communication with the interior of the actuator member in the region of the end cap 130. The end cap 130 is permanently secured to the tube by a plastically deformed end wall 134 formed in the rear end of the tube. The deformed end wall prevents the end cap 130 from moving axially outwardly away from the tube. Suitable welds or solder joints may also be provided between the tube and the end cap. It is generally contemplated that the end cap 130 will be press-fitted. The end cap 130 includes a generally cylindrical inner portion 136 which engages the inner wall of the tube. The inner wall portion 136 includes a recess 138 for receiving the base 140 which also serves as a radial static seal of a rolling diaphragm 142. The rolling diaphragm is available from a variety of industrial sources. In this embodiment, it is a nitrile rubber reinforced fabric having a thickness of approximately 0.00106 m (0.04 inch). The rolling diaphragm occupies the space between the main wall 106 of the piston 82 and the inner wall of the tube at the rear of the ring 108. As shown in Figure 5, pressure causes the diaphragm to abut the rear wall 100 of the piston 82, thereby moving the piston forward toward the front end cap 102. The diaphragm forms a positive fluid seal within the rear region of the actuator member 48. Thus, the actuator and piston assembly is open and unsealed forward of the diaphragm 142. From this description it is apparent that the actuator element 48 shown and described is relatively easy to build and maintain and occupies less space than conventional actuators. It is constructed essentially without screws or other fasteners and, if damaged, can be considered disposable. However, servicing of the actuator is possible through the removable front cap 102, as stated above. In addition to the advantages described above, Figs. 2 and 3 show the added versatility of the actuator assembly according to the present invention. The recess 122 adjacent the front cap 102 serves as a retaining ring which seats in corresponding recesses 148 in the rear housing half 34 (Fig. 2). The actuator element 48 is symmetrically designed so that it can be rotated 180° and inserted into an opposing set of recesses 150 in the rear housing half 34 (Fig. 3). Thus, by a simple rearrangement operation, the actuator element 48 can be positioned to operate in either of opposite directions relative to the valve. In the present embodiment, the set of recesses not in use (e.g., the recesses not engaged with the front cap assembly) may be filled with an O-ring of appropriate size and thickness to further securely mount the central portion of the actuator member 48.

Der obere Bereich des Gestänges 62 weist eine Anschlagkonstruktion 150 auf, die sich gemeinsam mit den Armen 64 und 65 dreht (Fig. 5). Die Anschlagkonstruktion weist eine Rolle 152 auf, die die Reibung verringert, wenn sie mit den Gewindeanschlägen, die in den Basen 40 und 42 angeordnet sind, in Eingriff gelangt. Wie oben beschrieben wird, können die Schraube 36 und eine gegenüberliegende Schraube (156 in Fig. 5), falls gewünscht, relativ zu ihrer jeweiligen Basis 40 und 42 bewegt werden, um die Endanschlagpositionen des Gestänges 62 zu definieren. Im übrigen sind die Endanschlagpositionen durch die minimale und die maximale Bewegung des Kolbens 82 innerhalb des Rohrs des Stellantriebselements 48 definiert. Die Schraube 36 kann bei einem Druckausfall auch zum manuellen Eingriff verwendet werden. Wenn die Schraube einwärts gedreht wird, bewirkt sie, daß die Anschlagkonstruktion 150A die Welle 68 dreht, wodurch der Ventilschieber (nicht gezeigt) bewegt wird. Die Bewegung der Anschlagkonstruktion 150 überwindet die von der Feder 98 aufgebrachte Kraft.The upper portion of the rod 62 includes a stop structure 150 which rotates together with the arms 64 and 65 (Fig. 5). The stop structure includes a roller 152 which reduces friction when engaging the threaded stops disposed in the bases 40 and 42. As described above, the screw 36 and an opposing screw (156 in Fig. 5) can, if desired, be moved relative to their respective bases 40 and 42 to define the end stop positions of the rod 62. Otherwise, the end stop positions are defined by the minimum and maximum movement of the piston 82 within of the tube of the actuator member 48. The screw 36 can also be used for manual override in the event of a pressure failure. When the screw is turned inward, it causes the stop structure 150A to rotate the shaft 68, thereby moving the valve spool (not shown). The movement of the stop structure 150 overcomes the force applied by the spring 98.

Unter weiterer Bezugnahme auf die Fig. 7 bis 9 wird der Befestigungsmechanismus für ein Gestänge 62 gemäß der vorliegenden Erfindung gezeigt und beschrieben. Insbesondere Fig. 7 zeigt die Anbringung des Gestänges 62 auf einer Welle 68 mit quadratischem Querschnitt, die mit dem Ventilkörper eines Drehschiebers (nicht gezeigt) verbunden ist. Bei dieser Ausführungsform ist der quadratischen Querschnitt aufweisende Bereich der Welle 68 aus einer runden Welle mit größerem Durchmesser geformt, wobei der runde Bereich 160 der Welle eine Schulter 162 definiert, an der ein inneres Ende des Arms 64 anliegt. Das freie Ende der Welle 68 ist bei dieser Ausführungsform gerundet und mit einem Endabschnitt 70 versehen, der ein Gewinde zur Aufnahme einer Mutter 72 hat. Die Länge des Wellenbereichs mit quadratischem Querschnitt ist so gewählt, daß die Mutter 72 vollständig angezogen werden kann, um eine Kraft (Pfeil 164) auf die Gestängeanordnung 62 aufzubringen.With further reference to Figures 7-9, the mounting mechanism for a linkage 62 according to the present invention is shown and described. In particular, Figure 7 shows the mounting of the linkage 62 on a square cross-section shaft 68 connected to the valve body of a rotary valve (not shown). In this embodiment, the square cross-section portion of the shaft 68 is formed from a larger diameter round shaft, the round portion 160 of the shaft defining a shoulder 162 against which an inner end of the arm 64 abuts. The free end of the shaft 68 in this embodiment is rounded and provided with an end portion 70 which is threaded for receiving a nut 72. The length of the shaft portion with square cross-section is selected so that the nut 72 can be fully tightened to apply a force (arrow 164) to the rod assembly 62.

Bei dieser Ausführungsform definiert der Anschlagbereich 150 ein Mittelstück des Gestänges 62. Er weist ein Loch mit quadratischem Querschnitt auf, das relativ eng an Größe und Gestalt der Welle 68 mit quadratischem Querschnitt angepaßt ist. Bei dieser Ausführungsform definieren gegenüberliegende obere Schenkel der Anschlagkonstruktion 150 Keile 166, die sich von der Anschlagkonstruktion weg in entgegengesetzten Richtungen erstrecken. Insbesondere definieren die Keile 166 Verlängerungen, die sich über die Endwände 168 des unteren Bereichs 170 der Anschlagkonstruktion 150 hinaus erstrecken. Unter Bezugnahme auf die Fig. 8A und 9 weist jeder Arm 64 und 66 eine jeweilige Anbringbasis oder ein Armende 174 und 176 auf, die ebenfalls mit einem Loch mit quadratischem Querschnitt ausgebildet sind. Diese Löcher sind an Größe und Gestalt der Welle 68 angepaßt. Jedes Armende 174 und 176 weist ferner eine nach innen weisende dreieckige Ausnehmung 180 auf, die so bemessen und angeordnet ist, daß sie einen jeweiligen Keil 166 aufnimmt. Der Winkel des Keils kann ungefähr 15º oder mehr oder weniger sein. Dieser Winkel kann in Abhängigkeit vom Anwendungsfall veränderlich sein. Unter erneuter Bezugnahme auf Fig. 7 werden durch Aufbringen von Kraft (Pfeil 164) auf das Gestänge 62 die gegenüberliegenden Armenden 174 und 176 in Kompression (Pfeile 184 bzw. 186) gegen die Keile 166 der Anschlagkonstruktion 150 gepreßt. Da die Keile und die passenden Schlitze in den Armenden 174 und 176 abgewinkelt sind, lösen sie die Kompressionskraft (Pfeile 184 und 186) in senkrechte Kraftkomponenten (Pfeile 194, 196 und 198) auf, die die Armenden 174 und 176 und die Anschlagkonstruktion 150 in festen Eingriff mit den Flachstellen der Welle 68 treiben. Je fester die Mutter 72 auf dem Wellenende 70 gedreht wird, um so fester ist der Eingriff der Gestängekomponenten mit den Flachstellen der Welle 68. Solange die Wände der Wellenenden 174 und 176 hinreichend robust ausgebildet sind, kann auf die Gestängekomponenten eine ganz beträchtliche Arretierungskraft aufgebracht werden. Diese Arretierungskraft verringert die Möglichkeit von Totgang, wenn die Arme 64 und 66 zum Drehen der Welle 68 betätigt werden, ganz erheblich.In this embodiment, the stop portion 150 defines a center portion of the linkage 62. It includes a square cross-section hole that is relatively closely matched to the size and shape of the square cross-section shaft 68. In this embodiment, opposing upper legs of the stop structure 150 define splines 166 that extend away from the stop structure in opposite directions. In particular, the splines 166 define extensions that extend beyond the end walls 168 of the lower portion 170 of the stop structure 150. Referring to 8A and 9, each arm 64 and 66 includes a respective mounting base or arm end 174 and 176 also formed with a square cross-section hole. These holes are adapted to the size and shape of the shaft 68. Each arm end 174 and 176 further includes an inwardly facing triangular recess 180 sized and arranged to receive a respective wedge 166. The angle of the wedge may be approximately 15º or more or less. This angle may be variable depending on the application. Referring again to Fig. 7, by applying force (arrow 164) to the linkage 62, the opposing arm ends 174 and 176 are pressed in compression (arrows 184 and 186, respectively) against the wedges 166 of the stop structure 150. Because the keys and mating slots in the arm ends 174 and 176 are angled, they break down the compression force (arrows 184 and 186) into vertical force components (arrows 194, 196 and 198) which drive the arm ends 174 and 176 and the stop structure 150 into tight engagement with the flats of the shaft 68. The tighter the nut 72 is turned on the shaft end 70, the tighter the engagement of the linkage components with the flats of the shaft 68. As long as the walls of the shaft ends 174 and 176 are sufficiently robust, a very considerable locking force can be applied to the linkage components. This locking force greatly reduces the possibility of backlash when the arms 64 and 66 are operated to rotate the shaft 68.

Es ist zu beachten, daß, wie Fig. 7 zeigt, ein Zwischenraum 200 zwischen den Endwänden 168 der Anschlagkonstruktion und den entsprechenden Endwänden 202 jedes Armendes 174 und 176 vorgesehen sein sollte. Ohne diesen Zwischenraum haben die Komponenten eventuell nicht ausreichend Platz, um sich senkrecht in eine vollständige Eingriffsposition mit den Flachstellen der Welle 68 zu bewegen.It should be noted that, as shown in Fig. 7, a gap 200 should be provided between the end walls 168 of the stop structure and the corresponding end walls 202 of each arm end 174 and 176. Without this gap, the components may not have sufficient room to move vertically into a fully engaged position with the flats of the shaft 68.

Es ist ersichtlich, daß das hier beschriebene Grundprinzip bei einer Vielzahl von Wellenformen anwendbar ist. Es ist im allgemeinen vorteilhaft, wenn die Welle mindestens eine Flachstelle hat. Beispielsweise zeigen die Fig. 8B und 8C Wellen 268 und 368, die rund bzw. hexagonal sind. Jede Welle 268 und 368 weist mindestens eine Flachstelle 290 und 390 auf, auf der ein Keil 266 und 366 in Anlage sitzen kann. Das jeweilige Armende 274 und 374 weist ein Loch auf, das an die Gestalt der Welle mit einem geeignet abgewinkelten Ausschnitt 280 bzw. 380 zur Aufnahme des Keils 266 bzw. 366 angepaßt ist. Ebenso braucht der zentrale, den Keil tragende Bereich kein umgebendes Gehäuse mit einem Loch zur Aufnahme der Welle aufzuweisen. Statt dessen kann, wie Fig. 9 zeigt, das Mittelstück eine einzige einteilige Platte 208 mit an jedem Ende definierten Keilen 166 aufweisen. Die Länge der Platte 208 oder einer anderen keiltragenden Konstruktion ist unendlich variabel, und somit können die Arme in einem beträchtlichen Abstand voneinander gemäß der vorliegenden Erfindung angeordnet sein. Während ferner die Welle eine Widerlagerwand 162 aufweist, können Muttern oder andere Befestigungskonstruktionen an beiden Enden vorgesehen und so eingestellt werden, daß die Druckkraft und die Position des Gestänges nach Bedarf geändert werden können.It will be appreciated that the basic principle described here is applicable to a variety of shaft shapes. It is generally advantageous if the shaft has at least one flat. For example, Figures 8B and 8C show shafts 268 and 368 which are round and hexagonal, respectively. Each shaft 268 and 368 has at least one flat 290 and 390 on which a key 266 and 366 can sit in abutment. The respective arm end 274 and 374 has a hole adapted to the shape of the shaft with a suitably angled cutout 280 or 380 for receiving the key 266 or 366. Likewise, the central area carrying the key need not have a surrounding housing with a hole for receiving the shaft. Instead, as shown in Figure 9, the center piece may comprise a single one-piece plate 208 with keys 166 defined at each end. The length of the plate 208 or other key-bearing structure is infinitely variable and thus the arms may be spaced a considerable distance apart in accordance with the present invention. Furthermore, while the shaft has an abutment wall 162, nuts or other fastening structures may be provided at both ends and adjusted so that the compressive force and position of the linkage can be changed as required.

Es ist ersichtlich, daß der hier beschriebene Armanbringmechanismus es ermöglicht, daß Arme und Wellen mit einer etwas geringeren Toleranz hergestellt werden und doch eine relativ totgangfreie Passung ermöglichen. Arme können unter Anwendung von Gießverfahren oder anderen Formverfahren gemäß dieser Ausführungsform hergestellt werden.It will be appreciated that the arm attachment mechanism described here allows arms and shafts to be manufactured to a somewhat tighter tolerance and yet provide a relatively backlash-free fit. Arms may be manufactured using casting or other molding techniques in accordance with this embodiment.

Das Vorstehende ist eine genaue Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform. Verschiedene Modifikationen und Äquivalente sind möglich, ohne vom Umfang der Erfindung abzuweichen. Beispielsweise wird zwar bei dieser Ausführungsform eine Rollmembran verwendet, aber es kann nach Wunsch statt dessen ein hermetischer Kolben verwendet werden. Größe und Gestalt der Komponenten können zum Gebrauch mit unterschiedlichen Bauarten von Drehschiebern geändert werden, und die hier beschriebene Stellantriebsanordnung kann mit oder ohne die gezeigte und beschriebene besondere Gestängeanbringeinrichtung verwendet werden. Ebenso kann die Gestängeanbringeinrichtung bei anderen Konstruktionen angewandt werden, bei denen es erwünscht ist, Arme unter Anwendung einer schnellen und kostengünstigen Technik an Wellen zu befestigen. Daher ist die vorliegende Beschreibung nur beispielhaft und schränkt den Umfang der Erfindung nicht ein.The foregoing is a detailed description of a preferred embodiment. Various modifications and equivalents are possible without departing from the scope of the invention. For example, although in this embodiment a rolling diaphragm but a hermetic piston may be used instead if desired. The size and shape of the components may be changed for use with different types of rotary valves and the actuator assembly described herein may be used with or without the special linkage attachment shown and described. Likewise, the linkage attachment may be applied to other designs where it is desirable to attach arms to shafts using a quick and inexpensive technique. Therefore, the present description is exemplary only and does not limit the scope of the invention.

Claims (26)

1. Drehschieber-Stellantriebsanordnung (30), die folgendes hat: ein Gehäuse und einen Kolben (82), der in dem Gehäuse angebracht und relativ zu dem Gehäuse entlang einer langgestreckten Gehäuseachse bewegbar ist, eine mit dem Gehäuse gekoppelte Fluiddruckquelle (52) zum Bewegen des Kolbens (82) entlang der Achse; wobei das Gehäuse ein rohrförmiges Gehäuse (48) ist und ein Gestänge (62) zwei Arme (64, 66) aufweist, die den Kolben und die drehbare Welle miteinander verbinden,1. A rotary valve actuator assembly (30) comprising: a housing and a piston (82) mounted in the housing and movable relative to the housing along an elongated housing axis, a fluid pressure source (52) coupled to the housing for moving the piston (82) along the axis; the housing being a tubular housing (48) and a linkage (62) having two arms (64, 66) interconnecting the piston and the rotatable shaft, dadurch gekennzeichnet, daßcharacterized in that das Gehäuse ein Paar von Öffnungen (60) an gegenüberliegenden Seiten davon hat; undthe housing has a pair of openings (60) on opposite sides thereof; and das Gestänge (62) mit dem Kolben durch die Öffnungen in dem rohrförmigen Gehäuse in Eingriff gelangt, wobei das Gestänge (62) vollständig außerhalb des rohrförmigen Gehäuses (48) angeordnet ist und wobei die Bewegung des Kolbens (82) entlang der Achse bewirkt, daß das Gestänge (62) die Welle (68) dreht.the linkage (62) engages the piston through the openings in the tubular housing, the linkage (62) being located entirely outside the tubular housing (48), and movement of the piston (82) along the axis causes the linkage (62) to rotate the shaft (68). 2. Drehschieber-Stellantriebsanordnung nach Anspruch 1, die ferner ein Gestängegehäuse (32, 34) aufweist, das das rohrförmige Gehäuse (48) aufnimmt und das rohrförmige Gehäuse (48) relativ zu der Welle ortsfest hält.2. The rotary valve actuator assembly of claim 1, further comprising a linkage housing (32, 34) receiving the tubular housing (48) and holding the tubular housing (48) stationary relative to the shaft. 3. Drehschieber-Stellantriebsanordnung nach Anspruch 2, wobei das rohrförmige Gehäuse (48) eine Rollmembran (142) aufweist, die zwischen einem geschlossenen Ende (130) des rohrförmigen Gehäuses (48) und dem Kolben (82) positioniert ist.3. Rotary valve actuator assembly according to claim 2, wherein the tubular housing (48) has a rolling diaphragm (142) which is connected between a closed end (130) the tubular housing (48) and the piston (82). 4. Drehschieber-Stellantriebsanordnung nach Anspruch 3, die ferner eine Druckfeder (98) aufweist, die zwischen einem Ende (102) des rohrförmigen Gehäuses (48) und einem Bereich (100) des Kolbens (82), der von der Rollmembran (142) entfernt ist, angeordnet ist, um den Kolben (82) in einer vorbestimmten Richtung vorzuspannen, die durch Aufbringen von Fluiddruck überwunden wird.4. A rotary valve actuator assembly as claimed in claim 3, further comprising a compression spring (98) disposed between an end (102) of the tubular housing (48) and a portion (100) of the piston (82) remote from the rolling diaphragm (142) for biasing the piston (82) in a predetermined direction which is overcome by the application of fluid pressure. 5. Drehschieber-Stellantriebsanordnung nach Anspruch 4, wobei die Arme (64, 66) Gelenkblöcke (74, 76) aufweisen, die entlang Schlitzen (80) gleiten, die in dem Kolben (82) ausgebildet sind.5. A rotary valve actuator assembly according to claim 4, wherein the arms (64, 66) have hinge blocks (74, 76) that slide along slots (80) formed in the piston (82). 6. Drehschieber-Stellantriebsanordnung nach Anspruch 5, wobei die Welle (68) wenigstens eine flache Oberfläche daran aufweist und wobei die Arme Armenden aufweisen, von denen jedes übereinstimmende Flachstellen hat, die mit der Flachstelle an der Welle (68) in Eingriff gelangen.6. A rotary valve actuator assembly as claimed in claim 5, wherein the shaft (68) has at least one flat surface thereon and wherein the arms have arm ends, each of which has matching flats that engage the flat on the shaft (68). 7. Drehschieber-Stellantriebsanordnung nach Anspruch 6, wobei die Welle (68) eine Welle (68) mit quadratischem Querschnitt aufweist, die vier Flachstellen hat.7. Rotary valve actuator assembly according to claim 6, wherein the shaft (68) comprises a square cross-section shaft (68) having four flats. 8. Drehschieber-Stellantriebsanordnung nach Anspruch 7, die ferner eine Anschlagkonstruktion (150) hat, die zwischen jedem der Arme angeordnet ist und sich in einer Richtung erstreckt, die zu einer Erstreckungsrichtung der Arme entgegengesetzt ist, und ferner wenigstens einen einstellbaren Anschlag (38) aufweist, der so ausgebildet und angeordnet ist, daß er mit der Anschlagkonstruktion an vorbestimmten veränderlichen Stellen in Eingriff gelangt, um die Drehung der Welle (68) zu begrenzen.8. Rotary valve actuator assembly according to claim 7, further comprising a stop structure (150) disposed between each of the arms and extending in a direction opposite to an extension direction of the arms, and further comprising at least one adjustable stop (38) constructed and arranged to engage the stop structure at predetermined variable locations to limit rotation of the shaft (68). 9. Drehschieber-Stellantriebsanordnung nach Anspruch 8, wobei die Anschlagkonstruktion (150) eine Rolle (152) aufweist, die mit dem einstellbaren Anschlag (40, 42) in Eingriff gelangt.9. Rotary valve actuator assembly according to claim 8, wherein the stop structure (150) comprises a roller (152) that engages the adjustable stop (40, 42). 10. Drehschieber-Stellantriebsanordnung nach Anspruch 9, wobei der einstellbare Anschlag (40, 42) eine Schraube (36) aufweist und wobei das Gestängegehäuse eine mit Gewinde versehene Basis (40, 42) aufweist, die die Schraube (36) aufnimmt.10. The rotary valve actuator assembly of claim 9, wherein the adjustable stop (40, 42) includes a screw (36) and wherein the linkage housing includes a threaded base (40, 42) that receives the screw (36). 11. Drehschieber-Stellantriebsanordnung nach Anspruch 10, wobei jedes der Armenden einen abgewinkelten Schlitz aufweist und wobei die Anschlagkonstruktion zwei gegenüberliegende Keile (166) aufweist und wobei der Schlitz und die Keile so ausgebildet und angeordnet sind, daß sie miteinander in Eingriff gelangen, so daß jedes von den Armenden und der Anschlagkonstruktion unter Axialdruck an der Welle anliegt.11. A rotary valve actuator assembly as claimed in claim 10, wherein each of the arm ends includes an angled slot and wherein the stop structure includes two opposing wedges (166) and wherein the slot and the wedges are constructed and arranged to engage one another so that each of the arm ends and the stop structure bears against the shaft in axial compression. 12. Drehschieber-Stellantriebsanordnung nach Anspruch 1, wobei der Kolben (82) ein Synthetikmaterial aufweist.12. Rotary valve actuator assembly according to claim 1, wherein the piston (82) comprises a synthetic material. 13. Drehschieber-Stellantriebsanordnung nach Anspruch 12, wobei der Kolben (82) Führungsringe (108, 110) aufweist, die Durchmesser haben, die ungefähr gleich wie der Durchmesser einer Innenwand des rohrförmigen Gehäuses (48) sind, und wobei der Kolben (82) eine Hauptwand (106) aufweist, die von der Innenwand des rohrförmigen Gehäuses (48) entfernt ist.13. Rotary valve actuator assembly according to claim 12, wherein the piston (82) has guide rings (108, 110) having diameters approximately equal to the diameter of an inner wall of the tubular housing (48), and wherein the piston (82) has a main wall (106) remote from the inner wall of the tubular housing (48). 14. Drehschieber-Stellantriebsanordnung nach Anspruch 1, wobei das rohrförmige Gehäuse (48) ein nahtloses Rohr aus rostfreiem Stahl aufweist.14. The rotary valve actuator assembly of claim 1, wherein the tubular housing (48) comprises a seamless stainless steel tube. 15. Drehschieber-Stellantriebsanordnung nach Anspruch 14, wobei das rohrförmige Gehäuse (48) eine abnehmbare Endkappe (102) aufweist, die von einem Schnappring (120) in dem rohrförmigen Gehäuse (48) festgelegt ist.15. The rotary valve actuator assembly of claim 14, wherein the tubular housing (48) includes a removable end cap (102) secured by a snap ring (120) in the tubular housing (48). 16. Drehschieber-Stellantriebsanordnung nach Anspruch 15, die ferner eine Ausnehmung (122) zur Aufnahme des Schnapprings aufweist, die in einer Innenwand des rohrförmigen Gehäuses (48) ausgebildet ist.16. Rotary valve actuator assembly according to claim 15, further comprising a recess (122) for receiving the snap ring formed in an inner wall of the tubular housing (48). 17. Drehschieber-Stellantriebsanordnung nach Anspruch 16, die ferner ein Gestängegehäuse (34) zum Halten des rohrförmigen Gehäuses (48) aufweist, wobei das Gestängegehäuse eine Ausnehmung (148) zur Aufnahme eines Vorsprungs aufweist, der in einer Außenwand der Ausnehmung (148) ausgebildet ist, um den Schnappring (120) aufzunehmen.17. The rotary valve actuator assembly of claim 16, further comprising a linkage housing (34) for supporting the tubular housing (48), the linkage housing having a recess (148) for receiving a protrusion formed in an outer wall of the recess (148) for receiving the snap ring (120). 18. Drehschieber-Stellantriebsanordnung nach Anspruch 17, wobei das Gestängegehäuse zwei Paare von Ausnehmungen (150) aufweist, von denen jede den Vorsprung des rohrförmigen Gehäuses (48) in jeder von entgegengesetzten Orientierungen des rohrförmigen Gehäuses (48) relativ zu dem Gestängegehäuse aufnimmt.18. The rotary valve actuator assembly of claim 17, wherein the linkage housing has two pairs of recesses (150), each of which receives the projection of the tubular housing (48) in each of opposite orientations of the tubular housing (48) relative to the linkage housing. 19. Drehschieber-Stellantriebsanordnung nach Anspruch 1, wobei das Gestänge für eine drehbare Welle folgendes aufweist:19. Rotary valve actuator assembly according to claim 1, wherein the linkage for a rotatable shaft comprises: eine Welle, die so angeordnet ist, daß sie drehbar ist, wobei die Welle (68) wenigstens eine flache Oberfläche aufweist, die sich daran entlang über einen Bereich davon erstreckt und die Welle (68) eine langgestreckte Achse hat;a shaft arranged to be rotatable, the shaft (68) having at least one flat surface extending along a portion thereof, the shaft (68) having an elongated axis; ein Widerlager (162), das entlang der Welle (68) angeordnet ist;an abutment (162) arranged along the shaft (68); zwei Arme mit Armenden, wobei die Armenden (174, 176) Löcher haben, die so bemessen und angeordnet sind, daß sie über den Bereich der Welle (68) gehen, der die flache Oberfläche hat, wobei jedes der Löcher eine abgewinkelte Ausnehmung (180) aufweist;two arms having arm ends, the arm ends (174, 176) having holes sized and arranged to pass over the portion of the shaft (68) having the flat surface, each of the holes having an angled recess (180); eine Keilkonstruktion (166), die eine vorbestimmte Länge und zwei Keiloberflächen hat, die so bemessen und angeordnet sind, daß sie mit der abgewinkelten Ausnehmung (180) in jedem der Armenden in Eingriff gelangen; unda wedge structure (166) having a predetermined length and two wedge surfaces sized and arranged to engage the angled recess (180) in each of the arm ends; and einen einstellbaren Endanschlag (150), der auf jedes der Armenden und die Keilkonstruktion in der Richtung der Achse eine Kraft aufbringt, wobei wenigstens eines der Armenden an dem Anschlag (162) anliegt, so daß jedes der Armenden in Eingriff mit der Welle (68) gezwungen und die Keilkonstruktion in Eingriff mit der flachen Oberfläche gezwungen wird.an adjustable end stop (150) applying a force to each of the arm ends and the wedge structure in the direction of the axis, at least one of the arm ends abutting the stop (162) so that each of the arm ends is forced into engagement with the shaft (68) and the wedge structure is forced into engagement with the flat surface. 20. Drehschieber-Stellantriebsanordnung nach Anspruch 19, wobei die Keilkonstruktion einen Körper aufweist, der ein Loch hat, das so bemessen und angeordnet ist, daß es über den Bereich der Welle (68) geht, der eine flache Oberfläche hat, und wobei der Körper Endränder über wenigstens einen Bereich davon hat.20. A rotary valve actuator assembly as claimed in claim 19, wherein the key structure comprises a body having a hole sized and arranged to pass over the portion of the shaft (68) having a flat surface, and the body having end edges over at least a portion thereof. 21. Drehschieber-Stellantriebsanordnung nach Anspruch 20, wobei sich die Keiloberflächen von den Endrändern nach außen erstrecken.21. A rotary valve actuator assembly as claimed in claim 20, wherein the wedge surfaces extend outwardly from the end edges. 22. Drehschieber-Stellantriebsanordnung nach Anspruch 21, wobei die Keiloberflächen so bemessen und angeordnet sind, daß sie sich entlang der flachen Oberfläche und in Eingriff damit erstrecken.22. A rotary valve actuator assembly as claimed in claim 21, wherein the wedge surfaces are sized and arranged to extend along and into engagement with the flat surface. 23. Drehschieber-Stellantriebsanordnung nach Anspruch 19, wobei die Welle (68) eine Welle aufweist, die einen quadratischen Querschnitt hat.23. A rotary valve actuator assembly according to claim 19, wherein the shaft (68) comprises a shaft having a square cross-section. 24. Drehschieber-Stellantriebsanordnung nach Anspruch 19, wobei die Welle (68) eine Welle (268) aufweist, die einen runden Querschnitt an einem Bereich davon hat.24. The rotary valve actuator assembly of claim 19, wherein the shaft (68) comprises a shaft (268) having a round cross-section at a portion thereof. 25. Drehschieber-Stellantriebsanordnung nach Anspruch 19, wobei die Welle (68) eine Welle (368) aufweist, die einen hexagonalen Querschnitt hat.25. The rotary valve actuator assembly of claim 19, wherein the shaft (68) comprises a shaft (368) having a hexagonal cross-section. 26. Drehschieber-Stellantriebsanordnung nach Anspruch 19, wobei die Keilkonstruktion eine sich davon erstreckende Anschlagkonstruktion (150) aufweist, die so bemessen und angeordnet ist, daß sie mit wenigstens einem Anschlag in Eingriff gelangt, wenn sich die Welle in eine vorbestimmte Winkelstellung dreht.26. A rotary valve actuator assembly according to claim 19, wherein the wedge structure has a stop structure (150) extending therefrom, dimensioned and arranged to engage with at least one stop when the shaft rotates to a predetermined angular position.
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